מגנט גליל פריט

מגנט גליל פריט

השימושים והזנים של חומרים מגנטיים פריט גדלו עם התפתחות הייצור. על פי האפליקציה, ניתן לחלק את הפריט לחמש קטגוריות: מגנטי רך, מגנטי קשיח, גירומגנטי, מומנט מגנטי ופיאזו מגנטי.

חומר מגנטי רך מתייחס לחומר פריט שקל למגנט ולבטל אותו תחת שדה מגנטי חלש (כמתואר באיור 1). נציגים אופייניים של חומרים מגנטיים רכים הם מנגן אבץ פריט Mn-ZnFe₂O₄וניקל אבץ פריט Ni-ZnFe₂O₄.

פריט מגנטי רך הוא חומר פריט עם יישום רחב, כמות גדולה, זנים רבים וערך תפוקה גבוה בין פריטים שונים. כיום קיימים בעולם עשרות סוגים המיוצרים באצוות והתפוקה השנתית הגיעה ליותר מעשרות אלפי טונות.

פריט רך משמש בעיקר כמגוון רכיבי השראות, כגון ליבות סינון, ליבות שנאים, ליבות אנטנה, ליבות סטייה, ראשי הקלטה וסרטים מגנטיים וראשי הקלטה לתקשורת רב-ערוצית.

בדרך כלל, המבנה הגבישי של פריט רך הוא סוג ספינל מעוקב, המשמש בתדר שמע עד פס תדרים גבוה מאוד (1 קילו-הרץ -300 מגה-הרץ). עם זאת, הגבול העליון של תדירות היישום של החומר המגנטי הרך עם מבנה הגביש המגנטופלומביט המשושה גבוה פי כמה מזה של סוג הספינל.

חומרים מגנטיים קשים הם יחסית לחומרים מגנטיים רכים. הכוונה היא לחומר פריט שלא קל לבטל אותו לאחר מגנטיזציה, אך יכול לשמור על מגנטיות לאורך זמן. לכן, זה נקרא לפעמים גם חומר מגנטי קבוע או חומר מגנטי קבוע).

המבנה הגבישי של חומרים מגנטיים קשים הוא בעיקר מסוג מגנטופלומביט משושה. הנציג הטיפוסי שלו הוא בריום פריט BaFe₁₂O₁₉(מוכר גם כפורצלן קבוע בריום, פורצלן מגנטי בריום), שהוא חומר מגנטי קשיח פריט בעל ביצועים טובים, עלות נמוכה ומתאים לייצור תעשייתי.

חומר זה יכול לשמש לא רק כרשמקול, מיקרופון, פיקאפ, טלפון ומגנט למכשירים שונים במכשירי טלקומוניקציה, אלא הוא משמש גם בטיפול בזיהום, ביולוגיה רפואית והדפסת תצוגות.

חומר הפריט הקשיח הוא החומר המגנטי הקשיח השני העיקרי אחרי חומרי המתכת המגנטיים הקשים של סדרת Al-Ni. רכיבי מכונות, מכשירי מיקרוגל והתקני הגנה אחרים) פותחים אפיקים חדשים ליישומים.

הג'ירומגנטיות של חומרים מגנטיים פירושה שתחת פעולתם של שני שדות מגנטיים DC מאונכים זה לזה ושדות מגנטיים של גל אלקטרומגנטי, כאשר גל אלקטרומגנטי מקוטב מישור מתפשט בכיוון מסוים בתוך החומר, מישור הקיטוב שלו יסתובב ללא הרף סביב כיוון ההתפשטות . תופעה, סוג זה של חומר בעל תכונות ג'ירומגנטיות נקרא חומר ג'ירומגנטי.

תחת הפעולה של שדה מגנטי DC ושדה מגנטי גל אלקטרומגנטי, כאשר הגל האלקטרומגנטי המקוטב במישור מתפשט בכיוון מסוים בתוך החומר, מישור הקיטוב שלו יסתובב ברציפות סביב כיוון ההתפשטות. סוג זה של חומר עם תכונות ג'ירומגנטיות נקרא חומר ג'ירומגנטי. למרות שלחומר ה-H המגנטי המתכת יש גם ג'ירומגנטיות, בגלל ההתנגדות הקטנה ואובדן זרם המערבולת הגדול מדי, הגל האלקטרומגנטי אינו יכול לחדור לעומק הפנים, אלא יכול להיכנס לעור רק בעובי של פחות מ-1 מיקרון (ידוע גם בשם אפקט העור), כך שלא ניתן להשתמש בו. לכן, היישום של gyromagnetism בחומרים מגנטיים הפך לתחום ייחודי של פריט.

התופעה הג'ירומגנטית מיושמת למעשה בפס של 100~100,000 מגה-הרץ (או בטווח של גל מטר לגל מילימטר), כך שהחומר הג'ירומגנטי של פריט נקרא גם פריט מיקרוגל. פריטי מיקרוגל הנפוצים כוללים מגנזיום מנגן פריט Mg-MnFe₂O₄, ניקל נחושת פריט Ni-CuFe₂O₄, ניקל אבץ פריט Ni-ZnFe2O4 ואיטריום גרנט פריט 3Me₂O₃5 Fe₂O₃(אני היא מתכת אדמה נדירה תלת-וולנטית יונים, כגון Y^{3 פלוס}, Sm^{3 פלוס}, אלוקים^{3 פלוס}, די^{3 פלוס}, וכו.)

רוב החומרים הג'ירומגנטיים הם מוליכי גל או קווי תמסורת המשדרים גלי מיקרו ליצירת התקני מיקרוגל שונים, המשמשים בעיקר בציוד אלקטרוני כגון מכ"ם, תקשורת, ניווט, טלמטריה ושלט רחוק. מכשירי מיקרוגל משמשים בעיקר בציוד אלקטרוני כגון מכ"ם, תקשורת, ניווט, טלמטריה ושלט רחוק.

הרגע החומר המגנטי מתייחס לחומר פריט בעל לולאת היסטרזיס מלבנית, כפי שמוצג באיור 4. לולאת היסטרזה פירושה שאחרי השדה המגנטי החיצוני גדל לעוצמת שדה הרוויה פלוס Hs, מפלוס Hs ל-Hs ואז חזרה לפלוס Hs, האינדוקציה המגנטית של החומר המגנטי משתנה גם מפלוס Bs ל- Bs חוזרת לפלוס Bs שוב, עקומת הלולאה הסגורה חווה. החומרים המגנטיים המומנטים הנפוצים ביותר הם מגנזיום מנגן פריט Mg-MnFe2O4 וליתיום מנגן פריט Li-MnFe2O4.

סוג זה של חומר משמש בעיקר כלבת הזיכרון של סוגים שונים של מחשבים אלקטרוניים, וכן נעשה שימוש נרחב בבקרה אוטומטית, ניווט מכ"ם, ניווט בחלל, תצוגת מידע וכו'.

למרות שישנם סוגים חדשים רבים של זיכרון, זיכרון מגנטי (במיוחד זיכרון הליבה המגנטית) עדיין תופס מקום חשוב מאוד בטכנולוגיית המחשוב בשל שפע חומרי הגלם, התהליך הפשוט, הביצועים היציבים והעלות הנמוכה של חומרים מגנטיים מומנט פריט.

חומרים פיאזומגנטיים מתייחסים לחומרי פריט שניתן למתוח או לקצר באופן מכני (מגנטוסטריקטיבי) בכיוון השדה המגנטי בעת מגנט. כיום הנפוצים ביותר הם ניקל-אבץ פריט Ni-ZnFe₂O₄, ניקל-נחושת פריט Ni-CuFe₂O₄וניקל-מגנזיום פריט Ni-MgFe₂O₄וכולי.

חומרים פיאזומגנטיים משמשים בעיקר במכשירים אקוסטיים אולטראסוניים ותת-מימיים, מכשירים מגנטו-אקוסטיים, מכשירי טלקומוניקציה, טלוויזיות תת-מימיות, מחשבים אלקטרוניים והתקני בקרה אוטומטיים הממירים אנרגיה אלקטרומגנטית ואנרגיה מכנית.

למרות שלחומרים פיאזואלקטריים וחומרים קרמיים פיזואלקטריים (כגון בריום טיטנאט וכו') יש כמעט אותם שדות יישום, הם מיושמים בתנאים שונים בשל מאפיינים שונים. נהוג להאמין כי חומרים פיזומגנטיים של פריט מתאימים רק לפס התדרים של עשרות אלפי הרץ, בעוד שפס התדרים הרלוונטי של קרמיקה פיזואלקטרית הוא הרבה יותר גבוה.

בנוסף לסיווג הנ"ל לפי שימוש, ניתן לחלק את הפריט ל-Ni-Zn, Mn-Zn, Cu-Zn פריט וכו' בהתאם להרכבו הכימי. לפריטים בעלי אותו הרכב כימי (סדרה) יכולים להיות שימושים שונים. לדוגמה, Ni-Zn פריט יכול לשמש כחומרים מגנטיים רכים, חומרים ג'ירומגנטיים או פיזומגנטים, אך ישנם הבדלים בנוסחה ובתהליך. פשוט לשנות.